JPH0645758B2 - 熱可塑性樹脂へのシリコ−ンの緊密混合法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性樹脂へのシリコーンオイルの緊密な混
合法に関する。さらに詳しくは、シリコーンオイルと混
合し難い熱可塑性樹脂に、シリコーンオイルを極めて容
易に混合する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、熱可塑性樹脂に、シリコーンワニス、シリコーン
オイルあるいはシリコーンゴムのいずれか一種もしくは
２種以上を含有せしめ、該熱可塑性樹脂の撥液、離型、
粘着防止、汚染防止、潤滑、つや出し等の表面特性を改
良した熱可塑性樹脂組成物は知られている（特開昭４８
−２８５４２号公報参照）。

また、紙、布などの基材上に、２５℃における粘度が１
００センチストークス以上のオルガノポリシロキサン
０．１〜１０重量％を添加した熱可塑性樹脂を積層して
なる離型性積層フイルムも知られている（特開昭５２−
２４２８５号公報参照）。

このように、シリコーンは熱可塑性樹脂のすべり性改良
剤として有用であるが、熱可塑性樹脂にシリコーンを均
一に分散させることはそう簡単なことではない。すなわ
ち、シリコーンを熱可塑性樹脂に混合するために、シリ
コーンと熱可塑性樹脂を例えばヘンシエルミキサー、タ
ンブラー等で乾式混合し次いで溶融押出機で溶融混練し
ようとしても、溶融押出機のスクリューと熱可塑性樹脂
の間にシリコーンが介在して、溶融押出機のスクリユー
が共回りを起こしシリコーンと熱可塑性樹脂の混合はそ
う容易なことではなかつた。換言すれば、かくして得ら
れたシリコーンと熱可塑性樹脂の混合物は特にシリコー
ンの混合割合が多い場合において、熱可塑性樹脂へのシ
リコーンの分散が非常に不均一なものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、シリコーンオイルと混合し難い熱可塑
性樹脂にシリコーンオイルを容易に混合する方法を提供
することにある。

本発明の他の目的は、シリコーンオイルと混合し難い熱
可塑性樹脂に、シリコーンオイルと親和性の大きい４−
メチル−１−ペンテン重合体の存在下に、シリコーンオ
イルと混合する方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明
らかとなろう。

本発明によれば、本発明のかかる目的および利点は、溶
融状態においてシリコーンオイルと混合し難い熱可塑性
樹脂に、２５℃における粘度が５０〜８×１０^６センチ
ポイズであるシリコーンオイルを、４−メチル−１−ペ
ンテン重合体の存在下に溶融混合することを特徴とす
る、熱可塑性樹脂へのシリコーンオイルの緊密混合法に
よって達成される。

本発明に用いる４−メチル−１−ペンテン重合体には、
４−メチル−１−ベンテンの単独重合体のみならず４−
メチル−１−ペンテンと他のα−オレフイン、好ましく
は炭素数２ないし２０のα−オレフインとの共重合体も
包含される。上記他のα−オレフインとしては、例えば
エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１
−オクテン、１−デセン、１−テトラデセン、１−オク
タデセン等を好ましいものとして挙げることができる。
４−メチル−１−ペンテンとα−オレフインとの共重合
体としては、４−メチル−１−ペンテンに由来する重合
単位を少くとも５０モル％、特に少くとも８５モル％含
有する共重合体が好ましく用いられる。

使用される４−メチル−１−ペンテン重合体のメルトフ
ローレート（ＭＦＲ、荷重：５kg、温度：２６０℃）は
好ましくは０．５ないし３００ｇ／１０ｍｉｎの範囲に
ある。ＭＦＲが０．５ｇ／１０ｍｉｎ未満のものは溶融
粘度が高く成形性に劣り、ＭＦＲが２００ｇ／１０ｍｉ
ｎを越えるものは溶融粘度が低く成形性に劣り、また機
械的強度も低い。

本発明に用いるシリコーンオイルは、２５℃における粘
度が５０ないし８×１０^６センチポイズ（ｃｐ）のもの
である。好ましく用いられるシリコーンオイルは５×１
０^２〜５×１０^６センチポイズの粘度（２５℃）を有し
ている。

かかるシリコーンオイルとしては、例えば、下記一般式
(1) ここで、それぞれのＲは互に同一もしくは異なり、水素
原子、芳香族炭化水素基又は飽和もしくは不飽和の、ヘ
テロ原子を含有していてもよい、脂肪族基であり、ｎは
正の数である、 で表わされる常温で液状のものが好適に使用される。

上記式(1)中の芳香族炭化水素基としては、例えばフエ
ニル、トリル、エチルフエニル、イソプロピルフエニ
ル、ナフチル、ビフエニル等の炭素数６〜１２の未置換
のもしくは炭素数１〜３の低級アルキルで置換された芳
香族炭化水素基を好ましいものとして挙げることができ
る。

飽和もしくは不飽和の脂肪族基としては、例えばメチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルの
如き炭素数１〜６のアルキル基；ビニル、２−プロペニ
ル、プロパルギル、３−ブテニル、４−ペンテニル、５
−ヘキセニルの如き炭素数２〜６のアルケニルもしくは
アルキニル基；シクロペンチル、シクロヘキシル、シク
ロペンテニル、シクロヘキセニルの如き炭素数５〜６の
脂環族基を好ましいものとして挙げることができる。

また、これらの脂肪族基は、ヘテロ原子を含有していて
もよく、例えばアミノ基により置換もしくは中断されあ
るいはエポキシ基もしくはアルコキシ基により置換され
ていてもよい。ヘテロ原子を含有しているかかる脂肪族
基としては、例えばγ−アミノプロピル、γ−アミノプ
ロピルアミノエチル、β−アミノエチル、アミノメチ
ル、イソプロピルアミノメチル、グリシジル、メトキ
シ、エトキシ、イソプロポキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ブ
トキシ、アセトキシエチル、アセトキシメチル、メトキ
シプロピル、２−（エトキシカルボニル）エチル等を挙
げることができる。

ｎは正の数であり、例えば０〜５，０００好ましくは０
〜２，０００の範囲にある。

本発明方法で対象とする熱可塑性樹脂は溶融状態におい
てシリコーンオイルと混合し難いものである。例えば低
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリアリレート、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリアセタール又はポリカーボ
ネート等である。

本発明によれば、熱可塑性樹脂、シリコーンオイルおよ
び４−メチル−１−ペンテン重合体は、これらの３成分
を同時に混合するかあるいはこれらの３成分のいずれか
２成分を先ず混合し次いでこの混合物に残りの１成分を
混合する方式のいずれの方式によつても混合することが
できる。熱可塑性樹脂とシリコーンオイルが溶融状態に
おいて混合し難いにもかかわらず、本発明によればシリ
コーンオイルおよび熱可塑性樹脂、とりわけシリコーン
オイルと親和性の大きい４−メチル−１−ペンテン重合
体を共存させることにより、これらの３成分を容易に溶
融混合することができる。

本発明方法は、上記３成分を同時に混合するかあるいは
先ずシリコーンオイルと４−メチル−１−ペンテン重合
体の緊密混合物を製造し次いでこれを熱可塑性樹脂と溶
融混合するいずれかの方式によつて好ましく実施され
る。

後者の方式においては、例えば４−メチル−１−ペンテ
ン重合体とシリコーンオイルとを、４−メチル−１−ペ
ンテン重合体とシリコーンオイルとの合計重量に基づい
てシリコーンオイルが２〜６０重量％を占める割合で、
好ましくは該４−メチル−１−ペンテン重合体を粉末状
態において、６０〜２３０℃より好ましくは８０〜１５
０℃の温度に加熱して４−メチル−１−ペンテン重合体
にシリコーンオイルを含浸せしめ、次いで溶融混合する
方法が採用される。

含浸処理の温度が６０℃未満ではシリコーンオイルが４
−メチル−１−ペンテン重合体に全く含浸されず、その
後溶融混合してもシリコーンオイルの分散性が良好な組
成物が得られない。一方、２３０℃を越えると４−メチ
ル−１−ペンテン重合体が軟化し始め２４０℃で溶融す
る為に、通常の押出機で、均一に溶融混合することが出
来なくなる。

４−メチル−１−ペンテン重合体とシリコーンオイルと
を所定の温度で含浸処理する際には、撹拌を行うと短時
間に効果よく含浸させることができるので好ましい。
又、含浸処理の時間は４−メチル−１−ペンテン重合体
およびシリコーンオイルの量的関係により変わるが、通
常５分間以上、好ましくは２０分間以上行うと溶融混合
が容易に行いうる程度に含浸させることができる。

４−メチル−１−ペンテン重合体とシリコーンオイルと
の含浸処理は、所定の温度に加温したへンシエルミキサ
ー、タンブラーブレンダー、Ｖ−ブレンダー、リボンブ
レンダー等を用いて行うことができる。又含浸後の溶融
混合は単軸押出機、多軸押出機等を用いて通常２６０〜
３４０℃、好ましくは２８０〜３００℃の温度で溶融押
出することにより行うことができる。

シリコーンオイルが４−メチル−１−ペンテン重合体へ
含浸すると、４−メチル−１−ペンテン重合体のペレツ
トあるいは粉末がシリコーンオイルを吸収してシリコー
ンオイルにより光沢が低下した状態になるかあるいは混
合物の流動性が良くなる状態（サラサラした状態）とな
る。それ故目視によりシリコーンオイルの含浸を確認し
得る。

上記の如くして製造した組成物を次いで熱可塑性樹脂と
同様にして溶融混合することにより、シリコーンオイル
を熱可塑性樹脂に緊密に混合することができる。

また、上記３成分を同時に混合する場合には、３成分を
例えばＶ型ブレンダーで、好しくは６０〜２３０℃の温
度で乾式混合し、次いで溶融押出機で溶融混合する方法
が有利に採用される。

シリコーンオイルの混合割合は、目的物の用途によつて
異なるが、通常３成分の合計量に対し０．１〜１０重量
％の範囲にある。４−メチル−１−ペンテン重合体の使
用量はシリコーンオイルの使用量１重量部当り０．４〜
２０重量部程度とするのが望ましい。

本発明により製造される組成物には、適宜耐候安定剤、
耐熱安定剤、帯電防止剤、滑剤、スリツプ剤、核剤、顔
料、染料、無機充填剤等の通常ポリオレフインに添加し
て使用される各種配合剤を本発明の目的を損わない範囲
で配合することができる。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明方法によれば、例えば低密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニルの如きシリコーンオイルを高密度で均一に分
散させることの困難な重合体に対しても極めて容易にシ
リコーンオイルを均一に分散させることができる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ ＭＦＲ：５ｇ／１０ｍｉｎの４−メチル−１−ペンテン
重合体粉末（以下ＰＭＰと略す）と粘度３×１０^３ｃｐ
のシリコーンオイル（商品名トーレ・シリコーンＳＨ２
００、３０００ＣＳ：東レシリコーン（株）製：以下Ｓ
Ｏ−Ｉと略す）とをそれぞれ別個に１００℃のオーブン
中に２時間放置して予熱した。次いでＰＭＰ／ＳＯ−Ｉ
＝６０／４０（重量比）を計量後、８０℃に保温したへ
ンシエルミキサー（５０）に投入後低速５分、高速５
分の条件で混合し、ＳＯ−ＩをＰＭＰに含浸させた。引
き続き該混合物を二軸押出機（池貝鉄工（株）製、ＰＣ
Ｍ４５、樹脂温度：２７０℃）で混練造粒し組成物−Ｉ
を得た。次いで該組成物ＩにＭＦＲ（Ｌ）が２０ｇ／１
０ｍｉｎのポリプロピレン（以下ＰＰと略す）を該組成
物−Ｉ／ＰＰ＝２０／８０（重量比）の割合でドライブ
レンドし、以下の条件でフイルムを成形した。

４０mmψ押出機（設定温度：２８０℃）、 Ｔ−ダイ（設定温度：２８０℃）、 チルロール（冷却温度：４０℃）、 フイルム厚さ（５０μ）、 セロハンテープとの剥離強度：試料にセロハンテープ
（商品名セロテープ ニチバン（株）製）を貼付後、イ
ンストロン引張試験機（インストロン株製）を用いて引
張速度２００mm／ｍｉｎでセロハンテープ側を１８０度
剥離を行い、剥離強度（ｇ／１５ｍ）を測定した。

動摩擦係数（μｋ）：ＡＳＴＭ Ｄ１８９４結果を第１
表に示す。

実施例２ 実施例１において、該組成物−Ｉ／ＰＰ＝５０／５０
（重量比）とする以外は、実施例１と同様に行つた。結
果を第１表に示す。

実施例３ 実施例１で用いたＰＰの代わりに、ＭＦＲ（Ｅ）６．５
ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレン（商品名三井石油
化学工業（株）ミラソン１１、以下ＬＤＰＥと略す）を
使用する以外は、実施例１と同様に行つた。結果を第１
表に示す。

実施例４ 実施例１で使用したＰＭＰ、ＳＯ−Ｉ、ＰＰを別個に１
００℃のオーブン中に２時間放置して予熱した。次いで
ＰＭＰ／ＳＯ−Ｉ／ＰＰ＝１２／８／８０（重量比）を
計量後、８０℃に保温したヘンシエルミキサー（５０
）に投入後、低速５分、高速５分の条件で混合しＳＯ
−Ｉを含浸させた。引き続き該混合物を実施例１で用い
たのと同じ二軸押出機で混練造粒した後、実施例１に記
載した条件でフイルムを成形し評価した。

結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１で使用したシリコーンオイルＳＯ−ＩとＰＰ
を、それぞれ別個に１００℃のオーブン中に２時間放置
して予熱した。次いで、ＰＰ／ＳＯ−Ｉ＝８０／２０
（重量比）を計量後、８０℃に保温したヘンシエルミキ
サー（５０）に投入後、低速３分、高速５分の条件で
混合した。得られた混合物はＳＯ−ＩがＰＰに含浸され
ず、ＰＰの表面がべたついた状態であつた。次いで、該
混合物を実施例１に記載の方法で混練造粒を試みたが、
ＳＯ−Ｉが押出機のスクリユーとシリンダーとの間で滑
つて押出不能であつた。

比較例２ 比較例１で用いたＰＰの代わりに、実施例３で用いたＬ
ＤＰＥを使用する以外は、比較例１と同様に行つた。そ
の結果比較例１と同様に押出不能でフイルムを得ること
ができなかつた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融状態においてシリコーンオイルと混合
   し難い熱可塑性樹脂に、２５℃における粘度が５０〜８
   ×１０^６センチポイズであるシリコーンオイルを、４−
   メチル−１−ペンテン重合体の存在下に溶融混合するこ
   とを特徴とする、熱可塑性樹脂へのシリコーンオイルの
   緊密混合法。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロピ
   レン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタ
   クリレート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステ
   ル、ポリアセタール又はポリカーボネートである特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】熱可塑性樹脂とシリコーンオイルを混合す
   る前に、４−メチル−１−ペンテン重合体とシリコーン
   オイルとを予め緊密な混合物に調製しておく特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。